小套管井钻冲技术的研究与应用

李战胜

（中原油田采油气工程服务中心，河南濮阳 457001）

小套管井钻冲技术的研究与应用

李战胜

（中原油田采油气工程服务中心，河南濮阳 457001）

由于中原油田井况日益恶化和套管开窗侧钻技术的发展，4〞小套管井逐渐增多，这类井的钻冲施工，是一个急需解决的课题。

小套管；钻冲技术；应用

1 冲砂技术

1.1 工具配套

1.1.2 51/2//套管内管柱组合要求

因套铣冲砂的需要，冲砂工具多选择Φ80mm套铣头。

1.2 冲砂方式

1.2.1 要优先选择反循环冲砂方式

以往采用正冲方式，在冲砂过程中及结束后均出现过卡钻事故。2009.9在三厂施工的卫95-68井，就是采用正冲砂方式，发生了卡钻事故。该井生产层位S三下4，1 792.0~1 813.4m，9.1m/5层，人工井底1 895m，套管组合：φ139.7mm套管井1 431m，φ86mm 套管1 335.8m-井底。填砂后验套合格。然后开始反冲砂，冲砂无进尺，改为正冲砂（套管内有2//油管610m），由1 786.11m冲至1 895m，共接单根11根，历时8h，冲完后洗井3h。停泵后起出末根方入，根据甲方要求测地层吸水指数，测地层吸水指数用时10min，准备起油管时油管卡，后采用多种解卡措施无效。后来我们分析发现，在套管内套管与2//油管形成的较大环空类似“大肚子”的区域，水流从4//套进入套，液流上返速度突然变慢，流速减少了3倍多。

1.2.2 若仍冲不动，可采取正冲反洗的方式

正冲结合液压钳旋转方式冲完一个单根后，洗井10min以上（井漏需更长时间）后立即转换为反循环洗井，洗井出砂干净后，换接单根，再正冲反洗，如此循环往复。（中间可尝试直接反冲砂是否冲得动）。

2 钻塞技术

2.1 螺杆钻钻塞

2.1.1 工具配套

由于套管尺寸的限制，通常采用Φ80mm的套铣筒或成品空心磨鞋。由于切削效率和某点的线速度有密切关系，线速度越高，切削效率越高，可见钻头底部中心为实体或中心孔眼过小会影响整个钻头的切削效率，因此诸如平底磨鞋之类的钻头不应成为首选。

2.1.2 施工参数的选择

钻压一般控制在5~15kN为宜。但还要根据井深、井斜、钻头接触面积等因素，现场可反复试验，摸索出适合该井的最佳钻压。洗井排量以600~700L/min为宜，即用两台水泥车，其排量可满足套管与2//油管形成的“大肚子”段砂子、灰屑上返速度的要求。使用双泵，提高排量，保证携砂液上返速度，是这项工艺的关键。

2.2 钻杆机械钻塞

2.2.1 钻具配套

2.2.2 施工参数的选择

水泥塞的钻进主要是钻头齿对水泥面的碾压、破碎、切刮作用和径向滑动，钻水泥塞时钻压不宜太大，一般不超过50kN，地面钻压的确定应和井深井斜、钻头接触面积有较大关系。现场可反复试验，摸索出适合该井的最佳钻压，但施工过程中要注意扭矩变化，最大扭矩要在安全范围内。不可盲目加压。

洗井排量以600~700L/min为宜，即用两台水泥车。其套管内环空液流上返速度为大颗粒砂下沉速度4.2倍，可以携砂上升，两台水泥车排量可满足套管与非标反扣钻杆形成的大横截面段砂子、灰屑上返速度的要求。而使用单台水泥车，液流上返速度过小，仅为大颗粒砂下沉速度2.1倍，大颗粒砂基本无法上升，极易卡钻。所以必须使用两台水泥车，以保证排量，提高返速。这是小套管钻塞防卡钻关键技术之一。

开始时低转速，正常后转速一般不低于60r/min。不可盲目提高钻速。

2.2.3 钻杆漏失防卡技术

在钻杆的密封无法做到绝对安全可靠的情况下，我们采用了特别的“全程不停转”助返防沉防卡操作技术，操作方法如下：

当方钻杆长度钻完（指转盘钻塞）并上下扩眼三次后，洗井，排量不低于600~700L/min，转盘保持转动，洗井不低于10min后，上提管柱至保持转动的最高位置，保持转动并继续大排量洗井（即全程不停转），井筒洗干净后后换接单根。如此循环，直至钻至设计位置。彻底洗井结束，立即将管柱提出4//套，如确不能，应不间断上下活动或转动管柱，严防大颗粒沉积卡钻。另外在执行上述技术上，要加强细节隐患预测和风险防范。

3 结论

1）本项技术的关键在于优化施工参数：包括施工管柱、下井工具、循环方式、泵压、钻压、排量、转速等参数的选择。

2）在施工前，先进行技术分析，设计可行性施工方案。在方案执行上，要遵守相应操作规程与技术要求，加强隐患预测和风险评估，制定相应防范措施。

3）小套管钻冲工艺技术有效杜绝了钻冲施工中极易出现的卡钻事故、提高了钻冲效率，降低了生产成本，解决了复杂井况下的钻冲难题、增加了此类施工的安全系数。

[1] 王建学.钻井工程[M].北京：石油工业出版社，2007.

Research and Application of Drilling Technology for Small Casing Drilling

Li Zhan-sheng

Due to the deteriorating well condition and the development of casing sidetracking technology in Zhongyuan Oilfield，4“small casing wells are gradually increasing，and the drilling construction of these wells is an urgent problem to be solved.

small casing；drilling technology；application

TE242

A

1003–6490（2017）05–0226–02

2017–04–22

李战胜（1975—），男，河南濮阳人，技师，主要从事井下作业工作。